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在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:

小题1:A、B两金属板间的电压的大小U;
小题2:滑动变阻器消耗的电功率P
小题3:电源的效率η。

小题1:U=200V…
小题2:20W
小题3:
(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中,在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动,设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有
-qU- mgd="0" - mv0……………………………………………………………(2分)
解得U=200V…………………………………………………………………………(1分)
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流    I=………………………………………………………(1分)
根据部分电路欧姆定律可知   U=IR……………………………………………(1分)
解得    R=2.0×103Ω………………………………………………………………(1分)
滑动变阻器消耗的电功率 =20W……………………………………(1分)
(3)电源的效率
………………………………………(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图有一束带同种等量电荷的不同离子,组成的离子流,从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场,当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点,则这些离子一定有相同的 (    )
A.带电性质B.进入电场的初动能
C.进入电场的初速度D.飞越电场的时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷,已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则
A.两过程中电场力做的功相等
B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C.前一过程中,粒子电势能不断减小
D.后一过程中,粒子动能不断减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电。现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场。当电压升高到U1时,微粒可以从距M板处飞出电场。求:

(1)带电微粒的比荷(q/m)是多少?带何种电荷?
(2)要使微粒束能从距N板处飞出电场,则所加的电压U2应为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一平行板电容器水平放置,两板有方向竖直向上的匀强电场,板间距d=0.40m,电压U=10V,金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m=0.10g、电荷量均为q=+8.0×10-5C的带电小球(可视为质点),其间用长为L=0.10m的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落,(g取10m/s2)
求小题1:小球在运动过程中的最大速率。
小题2:小球在运动过程中距N板的最小距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如右图所示,水平放置的两平行金属板间距为 d ,电压大小为U,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为-q的小颗粒,将小颗粒由静止释放,它将从静止被加速,然后冲出小孔,则它能上升的最大高度 h = ______

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(17分)如图所示,在水平面上放置一凹槽BB与水平面面间有摩擦,槽质量为m,内壁间距离为d,槽内靠近左侧壁处有质量也为m小物块A,带有q电量正电,槽内壁绝缘光滑,系统又处于一水平向右的匀强电场中,电场强度为Et=0时刻A由静止释放,每次A与槽B内壁碰撞无动能损失交换速度。观察发现A只与槽B右壁发生周期性的碰撞,且每次碰后速度为零。求
(1)A第一次与槽B发生碰撞前的速度
(2)槽B与水平面间动摩擦因数μ
(3)以后运动过程中A与槽B左壁的最短距离和第n次碰撞前摩擦力对槽B所做功

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间的变化规律如图所示。电子只受电场力的作用,且初速度为零,则( )
A.若电子在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动
B.若电子在t=0时刻进入的,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C.若电子在t=T/8 时刻进入的,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D.若电子是在t=T/4时刻进入的,它将时而向B板、时而向A板运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)一带电粒子水平射人如图所示电场中(上下极板带异种电荷),射人时的速度V0,两极板的长度为L,相距为d,两极板间电压为U,粒子带电量为q,质量为m,求带电粒子射出电场时的竖直偏移的距离y和速度方向的偏转角度(不计重力)

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